ANALISA KEAUSAN DAN KERUSAKAN KOMPONEN ...eprints.ums.ac.id/79746/12/NASKAH PUBLIKASI.pdftrack link dan sebagai penjaga gerakan track shoe tetap lurus antara sprocket ke idler-Track

ANALISA KEAUSAN DAN KERUSAKAN KOMPONEN

UNDERCARRIAGE PADA UNIT BULLDOZER SD22E

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata 1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

YOGA HARTA PRADHANA

D 200 150 110

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2020

i

ii

iii

1

ANALISA KEAUSAN DAN KERUSAKAN KOMPONEN

UNDERCARRIAGE PADA UNIT BULLDOZER SD22E

Abstrak

Penelitian ini mengukur komponen undercarriage yang sudah mengalami

keausaan/ rusak. Pengukuran bertujuan untuk mengetahui nilai keausan

komponen, dan juga agar dapat memastikan jangka waktu kapan komponen

mengalami keausan yang parah, sehingga dapat mengantisipasi kapan harus

membeli suku cadang yang tepat.Metode Penelitian dilakukan dengan pengamatan

komponen- komponen Undercarriage dan mencari penyebab utama keausan,

Setelah itu mengukur keausaan komponen dengan menggunakan cara percent

worn chart, kemudian setelah mendapatkan nilai percent worn, lalu menghitung

jangka waktu komponen agar dapat mengetahui kapan komponen masih bisa

bertahan sebelum mengalami keausan yang parah.Hasil Penelitian dari

perhitungan jangka waktu komponen dapat disimpulkan bahwa semakin besar

nilai keausan komponen maka jangka waktu yang dihasilkan akan semakin

sedikit. Keasuan komponen juga menjadi faktor penting untuk menentukan jangka

waktu lama atau tidaknya komponen masih bisa bertahan.

Kata kunci : Keausan komponen Undercarriage, handbook bulldozer, Alat ukur

(Jangka sorong).

Abstract

This study measures the components of the undercarriage that have experienced

wear/damag. Measurement aims to determine the wear value of components, and

also to be able to ascertain the time period when the component is experiencing

severe wear, so that it can anticipate when to buy the right spare parts.The

research method is carried out by observing the components of the undercarriage

and looking for the main causes of wear, after that measuring the component wear

by using percent worn chart, then after getting the percent worn value, then

calculating the time period of the component in order to know when the

component can last before experiencing severe wear.The results of the calculation

of the component time periode can be concluded that the greater the component

wear value, the less time it will produce. Component wear is an important factor

for determining whether or not a component can last a long time.

Keywords: Undercarriage component wear, bulldozer handbook, Measuring

device (Caliper).

2

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin bertambah umur unit atau komponen, maka unit atau

komponen tersebut mengalami penurunan performansi. Karena itu

diperlukan pemeriksaan dan pemeliharaan suatu komponen. Agar dapat

mengetahui kapan waktu yang tepat untuk mengganti komponen sebelum

mengalami kerusakan parah. Keausaan komponen adalah hal yang besar

karena jika komponen mengalami keausan yang parah bisa berpengaruh

terhadap aset fisik unit, dan yang tidak kalah pentingnya adalah bisa juga

menjadi penyebab terhambatnya suatu pekerjaan.

Breakdown merupakan salah satu jenis kegagalan spesifik, dimana

suatu peralatan sama sekali tidak mampu untuk berfungsi. Kegagalan suatu

peralatan tidak terjadi secara mendadak tetapi merupakan akibat dari

kegagalan pontensial sebelumnnya. Kesalahan pengoperasian, keausan

komponen, juga merupakan penyebab kegagalan. Mengingat sifat

kegagalannya, maka alat pemantau tidak dapat mendeteksi suatu kegagalan

potensial sampai kegagalan potensial berikutnya yang lebih intensif terjadi.

Oleh karena itu bila kita berhasil mendeteksi pada sifat fisik maupun kimiawi

yang berpengaruh pada fungsi peralatan atau komponen itu telah mengalami

kegagalan.Mengetahui keausaan bertujuan untuk mencegah terjadinya

kerusakan parah (severe damage) dan umur alat atau komponen sesuai

dengan rekomendasi factory, Dengan pelaksanan penelitian yang baik,

maka perfoma komponen dapat terjaga pada kodisi optimalnya.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara mengetahui nilai keausaan komponen Undercarriage

2. Barapa jangka waktu komponen masih bisa bertahan untuk membeli

suku cadang

3. Penyebab-penyebab komponen mengalami keausaan

1.3 Tujuan penulis

1. Agar bisa mengetahui nilai keausaan komponen, sehingga dapat

mengantisipasi komponen mengalami keausaan yang parah.

3

2. Agar dapat membeli suku cadang komponen tepat waktu, sehingga tidak

menghambat pekerjaan.

1.4 Batasan Masalah

1. Komponen Undercarriage pada unit Bulldozer

2. Penelitian yang dibahas pada laporan ini ialah penyebab-penyebab

keausaan maupun kerusakan pada komponen Undercarriage saja.

2. METODE

2.1 Diagram Alir

Gambar 1. Diagram Alir Analisa Keausan dan Kerusakan Komponen

Undercarriage.

Kesimpulan

Hasil analisa janka waktu

Selesai

Analisa perhitungan keausan Pemeriksaan secara visual & materi:

Penyebab komponen

mengalami Keausan

Mulai

Persiapkan Alat pengukuran dan

Bahan penelitian komponen

Undercarriage

Study Literatur

Manual Buku

Handbook

dozer

4

2.2 Bulldozer SHANTUI SD22E

Gambar 2. Bulldozer Shantui SD22E

Bulldozer adalah Alat berat yang digunakan untuk pekerjaan

menggali, mendorong dan menarik material serperti tanah, pasir, dan

sebagainya. Bulldozer dapat dioperasikan pada medan yang berlumpur,

berbatu, berbukit dan daerah yang berhutan. Bulldozer jenis alat berat

bertipe tractor menggunakan rantai serta dilengkapi pisau (blade) yang

terletak di depan.

Unit bulldozer model SD22E SHANTUI ini berasal dari China

dan di kelola di PT. GMTcactors untuk di jual belikan di Indonesia.

Unit bulldozer santui SD22E banyak diminati karena harga jual yang

lumayan miring dibandingkan produk lain- lainnya. Sehingga

dipastikan banyak populasi unit bulldozer SD22E sudah banyak di

Indonesia. Selain itu bullozer SD22E juga sangat cocok dan lebih

fleksibel untuk dapat diaplikasikan pada tambang kecil sampai tambang

besar.

2.3 Komponen Undercarriage Pada unit Bulldozer Shantui SD22E

Komponen bagian bawah dari unit bulldozer yaitu Undercarriage,

dimana komponen tersebut berfungsi sebagai media penggerak unit

tersebut untuk berpindah dari tempat satu ke tempat lainnya. Berikut

gambar Komponen Undercarriage pada Unit Bulldozer :

5

Gambar 3. Undercarriage pada unit Bulldozer

Undercariage adalah salah satu komponen yang sangat fital dari

sebuah crawler tractor. Komponen-komponen undercarriage harus

dilakukan perbaikan atau penggantian atau (service) secara berkala,

sebab jika tidak akan berakibat pada menurunnya performa alat

tersebut. Dan adapun bagian-bagian komponen pada Undercarriage,

berikut gambar bagian-bagian komponen Undercariagge :

Gambar 4. Component Undercarriage

Adapun Kegunaan Komponen Undercarriage :

- Track Shoe yang berfungsi sebagai penumpu langsung beban unit

bulldozer dengan tanah.

- Track Link berfungsi sebagai tumpuan (rel) track roller, sehingga

memungkinkan crawler dapat berjalan.

- Front idler berfungsi membantu mengatur ketegangan pada track

dan meredam kejutan.

- Track roller berfungsi sebagai pembagi berat bulldozer ke

Track shoe.

6

- Carrier roller yang berfungsi sebagai penahan bagian atas dari

track link dan sebagai penjaga gerakan track shoe tetap lurus

antara sprocket ke idler

- Track frame sebagai tulang punggung dari pada undercarriage,

track frame sebagai tumpuan chasis unit terhadap permukaan tanah

dan tempat kedudukan komponen-komponen undercarriage.

- Recoil Spring berfungsi untuk meredam kejutan - kejutan dari

front idler.

- Sprocket berfungsi sebagai media penerus tenaga gerak ke track

melalui bushing , dan mengubah putaran sprocket menjadi

gulungan pada track agar unit dapat bergerak.

- Equalizer bar berfungsi Seperti halnya sistem suspensi yang

mengurangi kejutan yang terjadi karena ketidak rataan permukaan

jalan (medan operasi).

- Diagonal Brace berfungsi untuk menyetabilan struktur komponen

saat mengalami pengoperasiaan.

2.4 Track Roller

Track Roller yang dipasang pada bagian bawah track frame akan

menahan berat unit terhadap track link, sehingga dapat dikatakan track

roller sebagai pembagi berat chasis terhadap track link, berikut

gambaran track roller :

Gambar 5. Track Roller

7

Pada unit bulldozer untuk track roller seperti pada gambar

dibagi menjadi dua macam tipe yaitu :

Gambar 6. Sket Jenis Track Roller

Jumlah Track roller yang dipasang pada bulldozer tergantung dari

panjang track pada permukaan tanah yaitu jarak antara idler dengan

sprocket. Pada posisi ke satu dan terakhir, pada umumnya dipasang

track roller single flanged type bertujuan agar keausan dapat

dikurangi. Baik keausan pada track link maupun track roller itu

sendiri akibat gesekan pada track link dengan flange pada track

roller disaat berputar atau belok.

2.5 Carrier Roller

Carrier roller adalah bagian dari komponen undercarriage yang

berbentuk hampir sama dengan track roller, akan tetapi memiliki fungsi

yang berbeda yaitu :

menahan berat gulungan atas dari track shoe assy, agar tidak

melentur,

menjaga gerakan track shoe antara sprocket ke idler atau sebaliknya

supaya tetap lurus.

8

Gambar 7. Carrier roller

Dalam unit Bulldozer jumlah carrier roller yang terpasang pada

tiap-tiap sisi track sangat tergantung pada panjang pendeknya track. Pada

umumnya jumlah carrier roller yang terpasang adalah 1 atau 2

carrier roller pada tiap-tiap sisi.

Terdapat dua tipe carrier roller, yaitu tipe flange (flange type) dan

tipe flat (flat type), Type flange memiliki dua jenis yaitu Single Flange

dan Center Flange. Berikut gambar type carrier roller :

Gambar 8. Tipe- tipe Carrier Roller

Tipe dari Carrier Roller Tipe Flange memiliki kegunaan masing-

masing tipe seperti :

Type Flat Carrier Roller

9

Center flange type pada umumnya digunakan pada unit

hydraulic excavator, bulldozer ukuran kecil, dan dozer

shovels.

Single flange type pada umumnya digunakan pada unit

bulldozer dengan ukuran sedang sampai besar dan dozer

shovels

Carrier Roller Type Flat yaitu carrier roller yang berbentuk

rata pada permukaanya dan biasanya digunakan pada hydraulic

excavator dengan ukuran kecil.

2.6 Sproket

Sprocket sebagai media penerus tenaga gerak ke track melalui bushing ,

dan mengubah putaran sprocket menjadi gulungan pada track agar unit

dapat bergerak.Tipe sprocket ada dua macam, yaitu solid sprocket dan

segmented sprocket. Sprocket dengan tipe solid terbuat dari cast steel

yang merupakan satu kesatuan, sehingga jika ada salah satu teeth pada

sprocket yang mengalami kerusakan, maka untuk menggantinya harus

dilakukan pemotongan dan dilas kembali sedangkan Sprocket tipe

segmented lebih banyak digunakan karena cukup praktis penggunaannya

karena mudah dilepas atau diganti satu persatu. Berikut gambaran tipe

Sprocket :

Gambar 9, Tipe Sprocket

Segmented Sprocket

10

2.7 Link

Link berfungsi sebagai penumpu berat unit ke landasan sekaligus

sebagai tempat kedudukan pin, bushing dan track shoe dan sebagai

tempat persinggungan dengan roller saat crawler tractors diam maupun

bergerak. link ini menghubungkan dan memutuskan crawler (hanya pada

master link).

Gambar 10. Link

Dimana dalam mempermudah proses assembly dan disassembly

maka pada track link dibuat master link. Master link terbagi menjadi

beberapa tipe yaitu Type S, Type z, Type W. Berikut gambaran tipe-tipe

master link :

Gambar 11. Tipe Master Link

11

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Analisa Penyebab Keausaan komponen Undercarriage Carrier Roller

Tanah yang menempel saat unit beroperasi dan mengeras mengakibatkan

carrier roller tidak dapat berputar saat unit sedang berjalan. Hal ini lah

yang dapat menyebabkan keausan pada permukaan carrier roller tidak

merata atau pada satu sisi permukaan sehingga keausan ke batas

maksimal akan lebih cepat.

Gambar 12. Keausan komponen Carrier Roller

Track Roller

Kerusakan yang terjadi pada Track roller hampir sama dengan

kerusakan pada Carrier Roller penyebab keausan (normal), Sedangkan

yang terjadi karena keausan pada flange akibat bersinggungan dengan

track guard yang memiliki jarak yang cukup lebar ini merupakan salah

satu kerusakan tidak normal yang diakibatkan gerakan snaky track.

Gambar 13. Kerusakan Pada Track Roller

12

Track link

Struktur Track Link sebetulnya memerlukan hal yang kompleks.

Karakteristik yang diperlukan adalah umur pakai yang panjang dan

ketahanan terhadap retak (crack). Berikut beberapa kerusakan normal

dan tidak normal yang terjadi pada komponen Track link :

a. Keausan permukaan Link b. Sisi permukaan Link c. Sudut permukaan Link

d. Penahan pin bagian atas e. Sisi luar link

f. Lubang Shoe bolt g. Link retak h. Permukaan link yang

behubungan bushing.

Gambar 14. Macam-macam Kerusakan pada Track Link.

Penyebab masing- masing kerusakan :

a. Keausan permukaan Link

- Track link tread mengalami keausan diakibatkan karena pasir

dan partikel- partikel abrasif lainnya, juga karena menerima

tekanan dan gesekan yang terus menerus dari Track roller

- Kotoran tanah yang menumpuk pada carrier roller

Sehingga fungsi dari carrier roller akan berubah dari

13

penghantar gaya dan penahan track link pada bagian atas

untuk dapat berputar menjadi media gesekan (gerinda) pada

permukaan track link.

b. Keausan Sisi Permukaan Link

Pengaruh dari pengoperasian yang kurang tepat

menyebabkan keausan sisi permukaan link, berikut pengoperasian

tidak sesuai :

- Pengoperasian unit sering melakukan belokan-belokan tajam.

- Unit dibelokkan pada arah yang sama secara terus menerus

dalam waktu yang lama.

- Ketika unit melakukan traveling melintasi punggung

bukit atau memotong bukit pada satu sisi pada waktu yang

lama.

c. Keausan Sudut Permukaan Link

- Tekanan yang tinggi pada permukaan link akibat hentakan

tiba-tiba dari roller pada saat unit beroperasi.

- keausan sudut permukaaan link juga dikarenakan terjadinya

hentakan yang keras akibat kondisi batuan yang dilewati

atau terjadi karena travel dengan kecepatan yang cukup

tinggi.

d. Penahan Pin Bagian Atas

- Persinggungan antara penahan pin bagian atas dengan track

roller atau carrier roller Sejalan dengan keausan pada

permukaan link keausan juga terjadi pada sisi roller yang

bersinggungan dengan permukaan link.

e. Keausan Sisi Luar Link

- Posisi track guard akan bersinggungan dengan sisi luar track

link, Pergerakan unit dengan jarak yang jauh dengan kondisi

miring, beban menerus dari berat unit akan mempercepat

keausan pada sisi luar link dan permukaan track roller,

14

menyebabkan penahan pin pada link akan bersinggungan

dengan track roller guard.

- Track link yang bergerak tidak lurus (snaky track) akibat

tegangan track yang kendor.

f. Keausaan Lubang Shoe Bolt

- Torsi kekencangan bolt tidak sampai standarnya dan

pengaruh penggunaan shoe yang lebarnya tidak sesuai.

Sehingga sering mengakibatkan bolt track patah dan ulir

baik di link maupun bolt rusak.

g. Link Retak

Kerusakan ini bisa terjadi dari faktor luar seperti sering unit

beroperasi di daerah yang memiliki struktur tanah batuan keras.

Serta pengaruh kondisi unit :

- Keausan shoe sudah parah, sehingga fungsi shoe untuk

mengurangi beban unit kepermukaan tanah langsung diterima

oleh mata link.

- Shoe bolts ada yang hilang, sehingga terjadi tumbukan terus

menerus pada mata link dan shoe saat unit beroperasi.

- Kegagalan bertemunya teeth sprocket dengan bushing link

karena terjadinya perpanjangan link pitch. Hal ini bisa

menyebabkan hentakan keras yang diteruskan ke track link.

h. Permukaan link yang behubungan bushing.

- Permukaan link yang berhubungan dengan pin dan bushing

mengalami keausan disebabkan karena adanya tanah yang

masuk dalam persinggungan tersebut di saat unit bekerja

lama kelamaan sehingga semakin mempercepat keausan.

15

3.2 Analisa Perhitungan Keausan

Percent Worn Chart

Percent Worn Chart adalah mengukur komponen undercarriage

yang bertujuan untuk mencari nilai keausan (precen worn) , Sehingga

kita dapat mengetahui berapa lama lagi komponen masih bisa bertahan

dengan nilai keausaan tersebut.

a) Track Roller

Diameter luar track roller

Gambar 15. Mengukur diameter luar Track Roller

Seperti gambar diatas menjelaskan cara mengukur diameter luar

Track Roller yang ditunjukan oleh anak panah. Pengukuran komponen

menggunakan jangka sorong, untuk mencari ukuran diameter luar

komponen Track Roller tersebut. Dan setelah mendapatkan ukuran

kemudian dibandingkan dengen tabel 1. berikut percen worn chart

(outer worn chart) kalau sudah sesuai maka sudah jelas worn keausan

komponen dan bila tidak tercantum maka harus menggunakan rumus.

Berikut rumus untuk mencari Wear Rate (Worn) :

Standart Value - Measured wear rate

Worn ( Wear Rate ) = ----------------------------------------------------- X 100 % ....(1)

Standart Value - Repair limit

16

TRACK ROLLER

Tabel 1. Worn Outer Diameter Track Roller

(Sumber : Handbook Bulldozer )

% mm Worn Inches

135.0 0 5.31 134.2 10 5.28 133.4 20 5.25 132.6 30 5.22 131.8 40 5.19

131.0 50 5.16 130.2 60 5.13 129.4 70 5.09 128.6 80 5.06 127.8 90 5.03

127.0 100 5.00 126.2 110 4.97 125.4 120 4.94 124.6 130 4.85

Hasil pengukuran diameter luar Track Roller adalah 128.6

kemudian dibandingkan ditabel 1. Percent worn chart ada, Sehingga

sudah dapat diketahui nilai keausan precent worn komponen Track

Roller yaitu 80 %. Jadi dengan nilai precent worn 80% dapat di ketahui

kalau komponen Track roller sudah mengalami keausan yang tak layak

digunakan lagi.

3.3 Analisa Jangka waktu

Untuk perkiraan jangka waktu komponen masih bisa bertahan dengan

keausan 80% pada komponen Track Roller diatas . Semisal setiap

komponen mengalami keausan 10% saat pengoprasian unit dalam sehari

8 jam dan digunakan 5 hari kerja, maka setiap 10 % keausan memakan

17

40 jam pengoperasian (PT. GMT) , Jadi dalam keausan 80% dari

komponen Track Roller memiliki jangka waktu :

Perhitungan

Ketetapan pengoperasian :

100% - 80% = 20 %

10 % keausan = 40 jam (seminggu)

20 % keausan = α ?

=

10. α = 20 x 40

α =

α = 80 jam

Jadi untuk menentukan berapa hari komponen bisa bertahan maka,

= 2 minggu, Sehingga sebelum 2

minggu seharusnya unit sudah mempunyai / memesan suku cadang

komponen Track roller supaya pekerjaan tidak terhambat.

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan pembahasan tentang keausan komponen

Undercarriage Unit Bulldozer SD22E didapatkan kesimpulan berikut :

1. Penyebab kerusakan komponen undercarriage mayoritas terjadi

karena adanya kotoran pada bagian komponen Undercarriage, Di saat

komponen Undercarriage dalam keadaan kotor komponen lama

kelamaan akan mengalami keausan karena saat komponen bergerak

terbentur dengan kotoran yang mengeras sehingga mudahnya

komponen mengalami keausan.

2. Pengoperasian yang kurang tepat juga menjadi sumber penyebab

komponen di Undercarriage mengalami keausan.

3. Nilai keausaan dari komponen dapat mempengaruhi jangka waktu

komponen bisa bertahan, dan untuk memesan suku cadang.

18

4.2 Saran

Adapun saran penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Pentingnya membersih unit setelah melakukan pengoperasian / pekerjaan

terutama pada bagian Undercarriage.

2. Setelah mengetahui jangka waktu komponen sebelum mengalami

keausan parah (tidak layak) diharapkan secepatnya memesan suku

cadang komponen agar pekerjan tidak terhambat suatu saat nanti.

PERSANTUNAN

Terimakasih kepada bapak Amin Sulistyanto, ST.MT. selaku pembimbing

Tugas Akhir serta Sekolah Vokasi Universitas Muhammadiyah Surakarta atas

dukungan penelitian Tugas Akhir

DAFTAR PUSTAKA

Linkone 7 version software. Komatsu Product. 2009

Anonim, 2006. Specifications & Application Hand Book Dozer Edition 27.

Hidayat Jati, 2011. Peningkatan Perawatan Komponen Undercarriage Alat

berat

Anonim, 2005. Specifications &Application Hand Book Tractors Equitment

Edition 26.

Sumber : https://docplayer.info/docs-images/60/44832835/images/24-0.png

Lit 1 : Keausan komponen Undercarriage

Modul Basic Mechanical Course, Final Drive & Undercarriage. Jakarta .

PT. Pamapersada Nusantara Tbk.

Anonim, .Modul Basic Undercarriage Wear. Jakarta. PT. Komatsu Indonesia

Tbk.

Single Flange komponen Sumber : http://www.huafutrade.com/UpFil.

Rahman, Adithya. 2012. “Keausan”. Diakses ( 29 Mei 2012 ) Evailable from :

http://blog.ub.ac.id/adithyarahman/2012/05/29/keausan/.

19

Wijayanto, Andhika. 2012. “Keausan Wear”. Diakses ( 25 Mei 2012 )

Evailable

from: http://blog.ub.ac.id/andhikawijayanto/2012/05/25/keausan-wear/.

Cardraelli,Francois. Materials Handbook. Edisi ke-2. Penerbit Springer.

London 2008.